粗纱张力自动检测调节系统

我国新研制的FA481型、FA425型粗纱机，以现代变频调速技术、可编程序控制器(PLC)及电子粗纱张力检测调节系统，取代了锥轮变速机构、张力微调装置及成形机构，大大简化了粗纱机的结构，代表着我国现代悬锭粗纱机的最高水平，使粗纱机的工艺调整与维护保养工作强度大大降低，粗纱机基本实现了自动化。高精度的CCD传感器，可以随机自动检测粗纱张力状态，对不同的纺纱品种均能使粗纱张力始终保持最佳值，为提高粗纱质量创造了良好条件。

1 锥轮变速机构粗纱机张力控制的缺陷
　　设粗纱前罗拉钳口输出须条速度为v，粗纱卷绕直径为Dx，锭子的转速为n0，筒管转速为nx，则有：
nx=n0 + v/2πDx
　　一般认为，粗纱卷绕从里层到外层其层厚按等差级数递增，在锥轮皮带每次等间距移动的情况下将粗纱机的锥轮外形曲线设计成双曲线。由于工艺设计不尽合理、原料不稳定等情况，导致纺纱张力不稳定，一落纱粗纱伸长率及其差异、台间粗纱伸长率差异都较大。虽然采用了粗纱纺纱张力预置式微调补偿装置，使粗纱锥轮皮带由等间距移动改为根据纺纱的情况变间距移动，在一定程度上降低了粗纱伸长率及其差异与断头率，提高了成纱条干。但当喂入原料等因素发生波动时，仍然会出现粗纱纺纱张力不稳定、粗纱伸长率及其差异发生波动。此外，粗纱纺纱张力始纺调整与日常调整技术难度大，工作量也大，对产品翻改影响较大。
2　粗纱张力自动检测调节系统工作原理
　　2.1　粗纱纺纱张力控制系统
　　粗纱张力的大小及其稳定性完全取决于前罗拉钳口的出条速度、筒管转速、锭子转速、龙筋升降速度之间的关系。通过粗纱纺纱张力检测传感器的在线检测，并将其信息传递到单片机，PLC控制系统就可实现预定的纺纱张力要求。粗纱纺纱张力检测，采用高精度的CCD线性位移图像传感器--电子眼，其在线测量精度达0.1㎜。粗纱纺纱张力检测装置通过对瞬间某特定位置粗纱位置状态的检测，来判断粗纱张力的合适与否，其检测原理如图1所示
检测纺纱段相纱位置
　　　　↓
　　 与设定纺纱段粗纱位置比较→合适→← 纺纱段粗纱位置改变
　　　　↓　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ↑
　　　不合适　　　　　　　　　　　　 　　　　筒管转速改变
　　　　↓　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　↑
　　单片机、可编程PLC改变变速电机的电源频率→变速电机变速
　　粗纱纺纱张力检测调节系统的工作原理
2.2 粗纱纺纱段位置与纺纱段张力之间的关系
　　2.2.1 托锭粗纱机纺纱时的情况
　　一般认为，托锭粗纱机纺纱时，其纺纱张力情况就纺纱正常与否，可划分为三种情况：
　　第一种情况，纺纱段粗纱挺直，并伴随剧烈抖动，即粗纱纺纱张力过大。由于锭子锭翼单侧受力，使旋转的锭子出现不平衡状态，加上锭子锭翼动平衡状态、锭子与筒管运动的同轴性，致使锭子摆动，纺纱段粗纱拉直而剧烈振荡，同时，粗纱加捻三角区长度波动，这样，不利于粗纱伸长率的稳定，使粗纱伸长率波动较大。